KR20050106955A

KR20050106955A - 웨이퍼 트랜스퍼 모듈

Info

Publication number: KR20050106955A
Application number: KR1020040032045A
Authority: KR
Inventors: 홍용성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-11-11

Abstract

본 발명은 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 웨이퍼 트랜스퍼 모듈에 관한 것으로, 본 발명에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈은, 반도체 제조 공정이 진행되는 설비에 웨이퍼를 낱장으로 공급하는 웨이퍼 트랜스퍼 모듈에 있어서, 적어도 상기 웨이퍼의 크기 이상으로 평탄한 면을 갖는 테이블과, 상기 테이블에서 돌출되어 상기 웨이퍼를 받치는 복수개의 받침 핀과, 상기 웨이퍼를 지지하는 상기 핀의 상면 또는 내부에 설치되고, 상기 핀 상에 올려지는 웨이퍼가 균형되게 위치되는 지를 감지하는 적어도 두 개 이상의 접촉 센서를 포함하여 이루어진다.

Description

웨이퍼 트랜스퍼 모듈{module for wafer transfer}

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 상세하게는 다량의 웨이퍼가 삽입된 카세트로부터 상기 웨이퍼를 낱장으로 취출하여 웨이퍼를 이송 또는 반송시키는 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(wafer transfer module)에 관한 것이다.

일반적으로 정보 통신 분야의 급속한 발달과, 컴퓨터와 같은 정보 매체의 대중화에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 또한, 그 기능적인 면에 있어서 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구되고 있다. 이에 따라, 상기 반도체 소자의 제조 기술은 집적도, 신뢰도 및, 응답 속도 등을 극대화하는 방향으로 연구 개발되고 있다. 반도체 소자의 제조 기술은 크게 웨이퍼 상에 가공막을 형성하는 증착(deposition)공정과, 상기 증착공정으로 형성된 가공막 상에 피가공막을 형성하여 패터닝 하는 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 이루어진다. 이때, 상기 반도체 소자의 제조 공정에 따라 반도체 제조설비로 투입되는 웨이퍼의 로딩이 각기 달라질 수 있다.

예컨대, 반도체 디바이스의 표면을 평탄화하기 위해 사용되는 화학적 기계적 연마장치는 다음과 같은 웨이퍼 트랜스퍼 시스템을 구비한다.

도 1은 일반적인 화학적 기계적 연마장치를 개략적으로 나타낸 평면도로서, 화학적 기계적 연마장치(100)는 카세트(118) 내부에 탑재된 다수개의 웨이퍼(122)를 낱장으로 취출하는 팩토리 인터페이스(factory interface, 102)와, 상기 팩토리 인터페이스(102)에서 취출된 상기 웨이퍼(122)를 이송시키는 적재 로봇(104)과, 상기 적재 로봇(104)에서 반송되는 웨이퍼(122)를 슬러리 및 폴리싱 장치를 이용하여 화학적 기계적 연마하는 연마 모듈(polishing module)을 포함하여 이루어진다. 도시되지는 않았지만, 상기 적재 로봇(104)과, 연마 모듈(106) 및 팩토리 인터페이스(102)에 연결되어 연마, 정화 및 이송공정을 제어하는 제어부를 더 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 적재 로봇(104)은 상기 팩토리 인터페이스(102)에서 취출된 상기 웨이퍼(122)를 이송시킬 뿐만 아니라, 상기 연마 모듈(106)에서 화학적 기계적 연마를 완료한 상기 웨이퍼(122)를 상기 팩토리 인터페이스(102)에 반송시킨다.

또한, 상기 팩토리 인터페이스(102)는 상기 연마 모듈에서 화학적 기계적 연마가 완료된 정화 모듈(116)과, 상기 카세트(118) 내부에 탑재된 웨이퍼(122)를 취출하는 인터페이스 로봇(120)과, 상기 인터페이스 로봇(120)에 의해 취출된 웨이퍼(122)를 일시적으로 안착시켜 상기 적재 로봇(104)에 전달하기 위한 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(124)을 포함하여 구성된다.

도 2는 종래 기술에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(124)을 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 I~I'선을 따라 취한 측단면도이다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(124)은, 웨이퍼(122)의 크기 이상으로 평탄한 면을 갖는 테이블(125)과, 상기 테이블(125)에서 돌출되어 상기 웨이퍼(122)의 가장자리를 받치는 복수개의 받침 핀(126)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 복수개의 받침 핀(126)은 상기 테이블(125) 상에서 상기 웨이퍼(122)를 평탄하게 지지하기 위해 각각 약 120°정도씩 회전하여 위치된다. 또한, 상기 웨이퍼(122)의 크기에 알맞은 크기로 안착될 수 있도록 하기 위한 받침 턱(127)과, 상기 받침 턱(127) 주위에는 상기 인터 페이스 로봇(120)에 의해 로딩되는 상기 웨이퍼(122)가 상기 받침 턱(127)으로 안전하게 상기 복수개의 받침 핀(126) 중심으로 위치되도록 하는 가이드가 일체형으로 형성되어 있다.

따라서, 종래 기술에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈은 상기 인터페이스 로봇(122)에서 전달되는 웨이퍼(122)를 상기 테이블(125)로부터 소정 높이의 받침 핀(126)에 안착시킨 후, 상기 받침 핀(126) 상에 위치된 상기 웨이퍼(122)를 상기 적재 로봇(102)에 의해 로딩되도록 할 수 있다.

하지만, 종래 기술에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(124)은 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래 기술에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈은, 상기 웨이퍼(122)가 상기 인터페이스 로봇(120)에 의해 상기 복수개의 받침 핀(126)에 잘못 로딩되어 평탄하게 안착되지 않을 경우, 상기 적재 로봇(104)이 상기 웨이퍼(122)를 손상시킬 수 있기 때문에 생산 수율이 떨어지는 단점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 인터페이스 로봇에 의해 복수개의 받침 핀에 잘못 로딩된 웨이퍼를 감지하여 상기 웨이퍼 손상에 따른 생산 수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 웨이퍼 트랜스퍼 모듈을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태에 따라, 웨이퍼 트랜스퍼 모듈은, 반도체 제조 공정이 진행되는 설비에 웨이퍼를 낱장으로 공급하는 웨이퍼 트랜스퍼 모듈에 있어서, 적어도 상기 웨이퍼의 크기 이상으로 평탄한 면을 갖는 테이블과, 상기 테이블에서 돌출되어 상기 웨이퍼를 받치는 복수개의 받침 핀과, 상기 웨이퍼를 지지하는 상기 핀의 상면 또는 내부에 설치되고, 상기 핀 상에 올려지는 웨이퍼가 균형되게 위치되는 지를 감지하는 적어도 두 개 이상의 접촉 센서를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ~Ⅱ'선상을 따라 취하여 나타낸 단면도이다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)은, 웨이퍼(400)의 크기 이상으로 평탄한 사각형 모양의 평탄면을 갖는 테이블(310)과, 상기 테이블(310) 상부로 돌출되어 상기 웨이퍼(400)를 받치는 복수개의 받침 핀(320)과, 상기 웨이퍼(400)를 지지하는 상기 받침 핀(320)의 상면 또는 내부에 설치되고, 상기 받침 핀(320) 상에 올려지는 웨이퍼(400)가 균형되게 위치되는 지를 감지하는 복수개의 접촉 센서(330)를 포함하여 구성된다. 도시되지는 않았지만, 상기 복수개의 받침 핀(320) 상에 위치되는 상기 웨이퍼(400)의 유무에 따라 상기 접촉 센서(320)에서 출력되는 출력 신호를 이용하여 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300) 또는 상기 웨이퍼(400) 모듈에 웨이퍼(400)를 로딩 또는 언로딩하는 로봇(예를 들어, 인터페이스 로봇 또는 적재 로봇)의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 접촉 센서(330)는 상기 웨이퍼(400)가 상기 받침 핀(320)에 위치될 경우, 상기 웨이퍼(400)의 무게 또는 중력에 의해 상기 웨이퍼(400)의 존재 유무를 확인토록 할 수 있는 예를 들어, 푸시 버튼 스위치가 사용된다.

또한, 상기 복수개의 받침 핀(320)은 상기 테이블(310) 상에서 상기 웨이퍼(400)를 평탄하게 지지하기 위해 각각 약 120°정도씩 회전하여 위치된다. 또한, 상기 웨이퍼(400)의 크기에 알맞은 크기로 안착될 수 있도록 하기 위한 받침 턱(321)과, 상기 받침 턱(321) 주위에는 상기 인터 페이스 로봇에 의해 로딩되는 상기 웨이퍼(400)가 상기 받침 턱(321)으로 안전하게 상기 복수개의 받침 핀(320) 중심으로 위치되도록 하는 가이드(guide, 322)가 일체형으로 형성되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 상기 받침 핀(320)의 받침 턱(321)에 상기 접촉 센서(330)를 설치하여 상기 받침 핀(320) 상에 올려지는 상기 웨이퍼(400)의 존재 유무를 확인토록 할 수 있다.

한편, 웨이퍼(400)가 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 정상적으로 안착될 경우, 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 위치된 웨이퍼(400)는 도 5에서와 같이, 받침 핀(320)에 평탄하게 위치된다.

도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)의 비정상 동작을 보여주기 위한 도면으로, 상기 웨이퍼(400)가 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 비정상적으로 안착될 경우, 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 위치된 웨이퍼(400)는 상기 받침 핀(320)에 기울어져 위치된다. 이때, 상기 복수개의 접촉센서 중 적어도 한 개는 상기 받침 핀(320)에 기울어지게 위치된 웨이퍼(400)에 의해 웨이퍼(400)가 상기 받침 핀(320)에 위치됨을 감지할 수 있지만, 상기 복수개의 접촉 센서(330) 중 적어도 한 개 이상은 상기 웨이퍼(400)가 상기 받침 핀(320)에서 이탈됨을 감지할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)은 상기 복수개의 받침 핀(320)에 적어도 두 개 이상의 접촉 센서(330)가 설치하여, 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 로딩되는 웨이퍼(400)의 안착불량을 감지할 수 있다.

도 7a 내지 도 7b는 본 발명에 따른 접촉센서(330)의 개략적인 연결회로도로서, 본 발명에 따른 접촉센서(330)는 적어도 두 개 이상이 각각 직렬로 연결되고, 외부 또는 상기 제어부에서 입력되는 입력신호를 상기 제어부에 출력하여 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 로딩된 웨이퍼(400) 존재 유무를 검출하도록 한다. 여기서, 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 웨이퍼가 로딩되지 않을 경우, 도 7에서와 같이, 상기 복수개의 접촉 센서(330)는 오프(off)되고, 상기 제어부는 상기 웨이퍼(400)가 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 유입되지 않은 것으로 판단한다. 반면, 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 웨이퍼(400)가 로딩될 경우, 도 7b에서와 같이, 상기 복수개의 접촉 센서(330)는 온(on)되고, 상기 제어부는 상기 웨이퍼(400)가 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 위치된 것으로 판단한다.

또한, 상기 로봇에 의해 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)에 웨이퍼(400)가 로딩되었음에도 불구하고, 상기 접촉 센서(330)에 의해 상기 웨이퍼(400)가 감지되지 않을 경우, 상기 제어부는 상기 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300) 또는 상기 로봇의 동작을 정지시키고, 작업자 또는 사용자에게 경고을 발생하여 확인토록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈(300)은 복수개의 받침 핀(320)에 적어도 두 개 이상의 접촉센서(330)를 설치하여 로봇에 의해 복수개의 받침 핀(320)에 잘못 로딩된 웨이퍼(400)를 감지하여 생산 수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.

또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 웨이퍼 트랜스퍼 모듈은 복수개의 받침 핀에 적어도 두 개이상의 접촉센서를 설치하여 로봇에 의해 복수개의 받침 핀에 잘못 로딩된 웨이퍼를 감지하여 상기 웨이퍼 손상에 따른 생산 수율을 증대 또는 극대화할 수 있기 때문에 생산수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 화학적 기계적 연마장치를 개략적으로 나타낸 평면도.

도 2는 종래 기술에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈을 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 I~I'선을 따라 취한 측단면도이다.

도 6는 본 발명에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 모듈의 비정상 동작을 보여주기 위한 도면.

도 7a 내지 도 7b는 본 발명에 따른 접촉센서의 연결회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

300 : 웨이퍼 트랜스퍼 모듈 310 : 테이블

320 : 받침 핀 321 : 받침 턱

322 : 가이드 330 : 접촉 센서

400 : 웨이퍼

Claims

반도체 제조 공정이 진행되는 설비에 웨이퍼를 낱장으로 공급하는 웨이퍼 트랜스퍼 모듈에 있어서,

적어도 상기 웨이퍼의 크기 이상으로 평탄한 면을 갖는 테이블과,

상기 테이블에서 돌출되어 상기 웨이퍼를 받치는 복수개의 받침 핀과,

상기 웨이퍼를 지지하는 상기 핀의 상면 또는 내부에 설치되고, 상기 핀 상에 올려지는 웨이퍼가 균형되게 위치되는 지를 감지하는 적어도 두 개 이상의 접촉 센서를 포함함을 특징으로 하는 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 접촉 센서는 푸시버튼 스위치로 구성함을 특징으로 하는 웨이퍼 트랜스퍼 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 접촉 센서의 출력 신호를 이용하여 상기 웨이퍼가 비정상적으로 위치할 경우, 경고음을 울리고, 상기 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 로봇을 정지시키는 제어부를 더 구비함을 특징으로 하는 웨이퍼 트랜스퍼 모듈.